Question

寒假期間，某中學(xué)生物興趣小組同學(xué)探究了不同CO₂濃度對番茄幼苗生長的影響，數(shù)據(jù)分析如下：圖1所示番茄幼苗光合作用強(qiáng)度增長率隨外界CO₂濃度變化曲線圖；圖2所示番茄幼苗某葉肉細(xì)胞在外界CO₂濃度分別為a、b、c、d時，單位時間內(nèi)葉肉細(xì)胞CO₂釋放量和葉綠體O₂產(chǎn)生總量的變化圖；實(shí)驗(yàn)過程中，其他環(huán)境條件均適宜．

（1）據(jù)圖1回答，在D點(diǎn)時，番茄幼苗葉肉細(xì)胞中消耗[H]的場所有

 

，限制D點(diǎn)光合作用速率的主要環(huán)境因素是

 

；C點(diǎn)和B點(diǎn)相比，葉綠體中ADP的含量

 

（填“較低”“相等”或“較高”）．
（2）圖2中，當(dāng)CO₂濃度為b時，葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度增長率對應(yīng)圖1中的

 

段（用字母表示）；當(dāng)CO₂濃度為c時，單位時間內(nèi)該葉肉細(xì)胞可釋放

 

單位的氧氣，一段時間后番茄幼苗生長表現(xiàn)為

 

（填“生長受抑制”、“不生長”或“正常生長”）．
（3）已知番茄幼苗光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，在其他條件不變的情況下，將溫度調(diào)節(jié)到30℃，圖1中的D點(diǎn)將

 

（填“向左”或“向右”）移動；圖2中c對應(yīng)的柱狀體高度將

 

（填“升高”或“降低”）．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：植物在光照條件下進(jìn)行光合作用，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原，細(xì)胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無光都可以進(jìn)行，為細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動提供能量．
光合作用受到光照強(qiáng)度、溫度和二氧化碳濃度的影響．據(jù)此分析解答．

解答： 解：（1）圖1表示光合作用強(qiáng)度增長率的變化，根據(jù)圖解，D點(diǎn)時增長率為0，但此點(diǎn)時光合作用速率達(dá)到最大，植物可以同時進(jìn)行光合作用和呼吸作用，故此點(diǎn)消耗[H]的生理過程是有氧呼吸第三階段和光合作用暗反應(yīng)，場所分別是線粒體內(nèi)膜和葉綠體基質(zhì)；根據(jù)曲線變化，該圖表示的是二氧化碳濃度對光合作用增長率的影響，故D點(diǎn)時限制光合速率不再增加的因素是二氧化碳濃度以外的其它因素如光照強(qiáng)度等；C點(diǎn)和B點(diǎn)相比，二氧化碳濃度較高，故在光照強(qiáng)度一定的情況下，C點(diǎn)消耗ATP較高，故產(chǎn)生的ADP含量相對較高．
（2）從圖2可知，根據(jù)二氧化碳濃度為a時，植物沒有氧氣產(chǎn)生即植物沒有光合作用；二氧化碳濃度為b時，CO₂釋放量和O₂生產(chǎn)總量相等，植物呼吸作用產(chǎn)生的CO₂首先供應(yīng)葉綠體進(jìn)行光合作用，剩余部分釋放到外界，說明此時呼吸作用大于光合作用；二氧化碳濃度為c時，植物未表現(xiàn)向外界釋放二氧化碳，說明此時植物呼吸產(chǎn)生的二氧化碳全部被光合作用利用即光合作用速率大于呼吸速率；由此可判斷在此過程中光合速率一直在增加，即對應(yīng)圖1中的AB段；根據(jù)二氧化碳濃度為a時，植物沒有氧氣產(chǎn)生即植物沒有光合作用，故此時CO₂釋放量即為凈呼吸速率也即氧氣消耗量為6．所以c點(diǎn)時，O₂產(chǎn)生量為6，消耗量也為6，故單位時間內(nèi)該葉肉細(xì)胞可釋放0單位的氧氣；由于c點(diǎn)時植物白天光合作用速率和細(xì)胞呼吸速率相等，而晚上還要進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物，故長期處于此點(diǎn)，番茄的生長將受到抑制．
（3）已知該葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，在其他條件不變的情況下，將溫度調(diào)節(jié)到30℃，此時呼吸作用將上升，產(chǎn)生更多的二氧化碳，由于D點(diǎn)時光合作用和呼吸作用相等，故此點(diǎn)條件下只需較低的二氧化碳即可滿足光合需求即D點(diǎn)左移；c對應(yīng)條件下，植物O₂產(chǎn)生總量為6單位，將溫度由葉肉細(xì)胞光合作用最適溫度25℃升高到30℃后，葉肉細(xì)胞的光合作用變?nèi)�，對�?yīng)O₂產(chǎn)生總量會減少，則圖2中c對應(yīng)的柱狀體高度將降低．
故答案為：
（1）線粒體內(nèi)膜和葉綠體基質(zhì)   光照強(qiáng)度   較高
（2）AB    0   生長受抑制
（3）向左   降低

點(diǎn)評：此題主要考查影響光合作用的因素以及細(xì)胞呼吸的過程和意義，意在考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解掌握，難度適中．